【題目】在古代戰(zhàn)爭對決中,交戰(zhàn)雙方常常用到一種冷兵器時代十分先進的遠程進攻武器——拋石機。某同學為了研究其工作原理,設計了如圖所示的裝置,圖中支架固定在地面上,O為轉軸,輕桿可繞O在豎直面內(nèi)轉動,物體A固定于桿左端.彈丸B放在桿右端的勺形槽內(nèi).將裝置從水平位置由靜止釋放,桿逆時針轉動,當桿轉到豎直位置時,彈丸B從最高點被水平拋出,落地點為圖中C點.已知A、B質(zhì)量分別為4m、m.OB=2OA=2L.轉軸O離水平地面的高度也為2L,不計空氣阻力和轉軸摩擦,重力加速度為g.求:
(1)彈丸B被拋出瞬間桿對A球的作用力
(2)C點與O點的水平距離
(3)此過程中桿對彈丸B做的功
【答案】(1) (2) (3)
【解析】試題分析:以A、B系統(tǒng)為研究對象,在從水平轉至豎直的過程中,系統(tǒng)機械能守恒,根據(jù)機械能守恒列式求出速度,再根據(jù)圓周運動公式求出桿對A的作用力;B從拋出到落地過程做平拋運動,根據(jù)平拋運動的規(guī)律列式求解水平距離;以彈丸B為研究對象,在從水平位置到豎直位置的過程中,運用動能定理列式求解桿做的功
(1)以A、B系統(tǒng)為研究對象,在從水平轉至豎直的過程中,系統(tǒng)機械能守恒:
又因為桿轉到豎直時:
由此計算可得:
由圓周運動公式得:
解得:
(2)B從拋出到落地過程做平拋運動,
在水平方向:
在豎直方向:
代入
解之可得:
(3)以彈丸B為研究對象,在從水平位置到豎直位置的過程中,
運用動能定理得:
代入
可得:
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為M=4.0kg的平板小車靜止在光滑的水平面上,當t=0時,兩個質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg的小物體A、B都以大小為v0=7m/s、方向相反的水平速度,同時從小車板面上的左右兩端相向滑動。到它們在小車上停止滑動時,沒有相碰,A、B與車間的動摩擦因素μ=0.2,取g=10m/s2,求:
(1)A、B在車上都停止滑動時車的速度;
(2)A在車上剛停止滑動時,A的速度;
(3)B在車上相對滑動的時間。
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【題目】a、b兩種單色光以相同的入射角從某種介質(zhì)射向空氣,光路如圖所示,則下列說法正確的是( )
A. 在逐漸增大入射角α的過程中,a光先發(fā)生全反射
B. 通過同一雙縫干涉裝置,a光的干涉條紋間距比b光的大
C. 在該介質(zhì)中b光的傳播速度大于a光的傳播速度
D. 在該介質(zhì)中a光的波長小于b光的波長
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【題目】如圖所示,在光滑水平面上依次放有彈性小球A、B和帶有四分之一光滑圓弧軌道的滑塊C, C的曲面下端與水平面相切,三者的質(zhì)量關系為。現(xiàn)讓小球A以水平速度v0=6m/s向右運動,與B發(fā)生彈性碰撞,碰后B沖上滑塊C, 。求:
(1)A、B碰后瞬間的速度vA 、vB;
(2)B沖上C后能夠上升的最大高度。
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【題目】如圖所示,a為放在地球赤道上隨地球一起轉動的物體,b為處于地球表面附近的衛(wèi)星,c是地球同步衛(wèi)星,d是高空探測衛(wèi)星.若a、b、c、d的質(zhì)量相同,地球表面附近的重力加速度為g.下列說法正確的是
A. b衛(wèi)星轉動的線速度大于7.9km/s
B. a、b、c、d的周期大小關系為
C. a和b的向心加速度都等于重力加速度g
D. 在b、c、d中,b的動能最大,d的機械能最大
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【題目】在如圖(a)所示的電路中,Rl為定值電阻,R2為滑動變阻器,電表均為理想電表.閉合開關S,將滑動變阻器的滑片P從最右端滑到最左端,兩個電壓表讀數(shù)隨電流表讀數(shù)變化的圖線如圖(b)所示.則 ( )
A.電源內(nèi)電阻的阻值為10Ω
B.電源的最大輸出功率為1.8W
C.滑動變阻器R2的最大功率為0.9W
D.甲是電池的伏安曲線圖線
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【題目】如圖所示,在粗糙水平面上A點固定一半徑R=0.2m的豎直光滑圓弧軌道,底端有一小孔.在水平面上距A點s=1m的B點正上方O處,用長為L=0.9m的輕繩懸掛一質(zhì)量M=0.1kg的小球甲,現(xiàn)將小球甲拉至圖中C位置,繩與豎直方向夾角=60°.靜止釋放小球甲,擺到最低點B點時與另一質(zhì)量m=0.05kg的靜止小滑塊乙(可視為質(zhì)點)發(fā)生完全彈性碰撞.碰后小滑塊乙在水平面上運動到A點,并無碰撞地經(jīng)過小孔進入圓弧軌道,當小滑塊乙進入圓軌道后立即關閉小孔.g=10m/s2 .
(1)求甲、乙碰前瞬間小球甲的速度大。
(2)若小滑塊乙進入圓軌道后的運動過程中恰好不脫離圓弧軌道,求小滑塊乙與水平面的動摩擦因數(shù).
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【題目】2017年1月24日,報道稱,俄航天集團決定將“質(zhì)子-M”運載火箭的發(fā)動機召回沃羅涅日機械制造廠.若該火箭從P點發(fā)射后不久就失去了動力,火箭到達最高點M后又返回地面的Q點,并發(fā)生了爆炸.已知引力常量為G,地球半徑為R.不計空氣阻力,下列說法正確的是( )
A.火箭在整個運動過程中,在M點的速率最大
B.火箭在整個運動過程中,在M點的速率小于7.9 km/s
C.火箭從M點運動到Q點(爆炸前)的過程中,火箭的機械能守恒
D.已知火箭在M點的速度為v,M點到地球表面的距離為h,則可求出地球的質(zhì)量
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【題目】關于慣性的說法,正確的是()
A. 只有物體的運動狀態(tài)發(fā)生改變時,物體才有慣性。
B. 只有運動的物體才有慣性。
C. 物體的慣性與物體的運動狀態(tài)無關。
D. 質(zhì)量相同的兩個物體,由于受力情況不同,所以慣性不一定相同。
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